Аналіз вимог щодо швидкодії автоматизованих систем управління артилерійських підрозділів

АНАЛІЗ ВИМОГ ЩОДО ШВИДКОДІЇ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ ПІДРОЗДІЛІВ

В.О. Мазуренко, канд. техн. наук, доц.; М.М. Ляпа, канд. техн. наук;

Р.М. Григоренко, ад'юнкт Військовий інститут ракетних військ і артилерії Сум ДУ

Важливою проблемою в процесі управління військами є боротьба за виграш часу. Час на прийняття рішення і доведення їх до підлеглих є одним із основних показників бойової готовності артилерійських підрозділів. Підвищення оперативності обов'язково повинно поєднуватися з підвищенням якості управління. Це викликає необхідність постійного вдосконалення систем управління підрозділами та технікою.

Оперативно - тактичні задачі, що розв'язуються в автоматизованих системах управління (АСУ), поділяються на два класи: інформаційні і розрахункові.

Військові спеціалісти розв'язують інформаційні задачі трьох типів:

- спостереження та збір інформації про обєкти;

- аналіз отриманої інформації;

- прийняття рішення за результатами аналізу.

До розрахункових належать задачі планування бойових дій артилерії та її застосування в ході бою. Серед них найбільш важливими є розподіл засобів поразки обєктів евентуального противника; розподіл обєктів між артилерійськими підрозділами при плануванні артилерійської підготовки і артилерійської підтримки атаки. Крім того, в АСУ розв'язуються задачі планування маршу та переміщень, визначення необхідної кількості артилерії та боєприпасів на бій і розподілу виділених засобів по етапах бою, прогнозування результатів вогню артилерії та ряд інших.

Розглянемо задачі аналізу вимог щодо швидкодії АСУ артилерійських підрозділів нашої держави. При цьому за основу візьмемо високоманеврові цілі, які у момент їх виявлення є нерухомими цілями, але в ході підготовкивогню або з падінням перших снарядів у районі цілі здатні в короткі проміжки часу залишити займану позицію [1], тому боротьба з артилерією евентуального противника є одним із головних завдань, які розв'язуються в ході вогневої поразки евентуального противника. Величина втрат, що зазнають високоманеврові цілі, залежить від того, чи велась стрільба по цілі чи по порожньому місцю. Тому при визначенні ступеня ураження високоманеврової цілі необхідно врахувати імовірність того, що всі снаряди, призначені для поразки цілі, витрачені до моменту залишення ціллю займаної позиції. Отже, стосовно високоманеврової цілі, формулу ступеня ураження цілі зоною рівномірного розсіювання необхідно подати у вигляді [2]:

(1)

де М*- ступінь ураження високоманеврової цілі;

И - імовірність накриття цілі зоною рівномірного розсіювання снарядів;

М - ступінь ураження нерухомої групової цілі;

Рсв- імовірність своєчасного вогню по цілі (імовірність того, що ціль не залишила займану позицію до тих пір, поки всі N снаряди, призначені для її поразки, не будуть витрачені).

Вогонь по цілі може бути своєчасним лише в тому випадку, якщо вона виявлена своєчасно, тобто своєчасно визначені її координати. Позначимо імовірність своєчасного виявлення цілі Рсв.в.

Тоді імовірність своєчасного вогню Рсв визначатиметься так

 (2)

Отже, для визначення імовірності своєчасного вогню необхідно знати розрахункові формули для визначення імовірності виявлення цілі за весь час перебування її на позиції Р і імовірності своєчасного виявлення цілі Рсв.в. Розрахункова формула виведена в припущенні, що розвідка організована і ведеться безперервно, а це означає, що залежно від засобів розвідки, які залучаються, ціль може бути виявлена з моменту її розгортання в позиційному районі або з початком її вогневої діяльності.

Оскільки час ведення розвідки є для всіх засобів розвідки однаковим і рівним t, то імовірність виявлення цілі хоча б одним засобом розвідки за весь час знаходження її на позиції можна подати у вигляді

, (3)

де - середнє число виявлення цілі і-ми засобами в одиницю часу (інтенсивність розвідки).

Якщо координати розвіданої цілі будуть передані вогневим підрозділам після закінчення часу t, то стрільба буде вестися по порожньому місцю. Отже, для своєчасного виявлення цілі час розвідки t_p повинен бути менше t. Час з моменту визначення координат цілі, затрачений всіма органами управління і вогневими підрозділами, включаючи і час ведення вогню, позначимо буквою t_n. Тоді можна вважати, що ціль виявлена своєчасно, якщо час розвідки не перевищує часовий інтервал t-t_n, тобто t_p< t-t_n. Таким чином, імовірність своєчасного виявлення цілі хоча б одним засобом розвідки можна розрахувати за формулою

, при t_n<t (4)

, при t_n?t.

Підставляючи Рcв.в і Р у формулу (2), визначимо імовірність своєчасного вогню по цілі, що прийнята до поразки

, при t_n<t. (5)

Аналізуючи (5), не важко помітити, що при достатньо значному часі перебування цілі на позиції (t>?) ймовірність своєчасного вогню спрямована до одиниці. При високій інтенсивності (Л?0,5) розвідки Рсв ? Рсв.в., а при низькій інтенсивності (Л < 0,05) розвідки

. (6)

За даними зарубіжних інформаційних джерел [3], час перебування батареї самохідних гармат на вогневій позиції t складається з часу розгортання в бойовий порядок - до 5 хв, на виконання вогневого завдання - від 4 до 6 хв, на залишення вогневої позиції - від 2 до З хв Отже, час перебування самохідної батареї на позиції випадковий і характеризується t_min =11 хв і t_max=14 хв Тому у формули (5) і (6) слід підставляти t, що дорівнює його середньому значенню. Проте при використанні технічних засобів розвідки (наприклад, АРК-1 або звукової розвідки) можливе виявлення тільки стріляючих батарей евентуального противника. У цьому випадку при визначенні ймовірності виявлення цілі за весь час перебування її на позиції (3) час t повинен відповідати часу прояву демаскуючої ознаки (часу виконання вогневого завдання батареєю противника). При визначенні ймовірності своєчасного виявлення цілі необхідно час t зменшити на час розгортання цілі в бойовий порядок, оскільки розвідка цілі в даному випадку можлива лише з початком стрільби, або (що те ж саме) збільшити t_n на ту саму величину. Перемножуючи ступінь ураження цілі М на ймовірність своєчасного вогню по цілі Рсв, ми врахували лише одну гіпотезу, що ціль не залишила займану позицію до закінчення стрільби. Проте високоманеврова ціль може почати залишення займаної позиції з падінням перших снарядів у районі цілі, тобто раніше закінчення часу t [4]. Для врахування цього варіанта дій високоманеврової цілі необхідно при визначенні ступеня ураження М витрату снарядів вважати рівною витраті снарядів відповідно до режиму вогню за час вогневого нальоту, тривалість якого не повинна перевищувати часу залишення ціллю займаної позиції. Тривалість виконання вогневого завдання дорівнює часу залишання вогневої позиції батареї самохідних гаубиць противника до 3 хв. Відповідно до режиму вогню за цей час обслуга 2С3М може вистрілити близько 10 снарядів, що і відображає таблиця 23 додатку 10 [5]. Для визначення ступеня ураження цілі може застосовуватися будь-який з відомих способів, що відповідає умовам виконання вогневого завдання. У разі коли гармати батареї евентуального противника розташовані в шанцях і з початком вогневого нальоту залишають займану позицію, то виникає необхідність врахування зміни їх уразливості.

Для збільшення ймовірності викриття маневрових об'єктів усі сучасні засоби, наприклад, радіолокаційні станції (РЛС) "Зоопарк-2" (Україна), "Зоопарк-1" (Росія), "Кобра" (США, ФРН), можуть одночасно вести розвідку 50-60 окремих цілей або 15-20 групових об'єктів.

Одним з шляхів підвищення ефективності поразки високоманеврових цілей в сучасних умовах є комплектування засобів розвідки і поразки. Комплексування засобів розвідки і поразки допускає скорочення часу, що витрачається всіма органами управління на затвердження рішення і постановку задач, що веде до скорочення часу підготовки вогню t_n. Отже, оцінка ефективності стрільби з урахуванням своєчасності вогню дозволяє оцінити доцільність комплексування тих або інших засобів розвідки і поразки, застосування тих чи інших способів визначення координат цілі, а також способів визначення установок для стрільби на поразку або способу обстрілу цілі і порядку виконання вогневого завдання.

Підвищення ефективності поразки артилерійських батарей евентуального противника можна досягти за рахунок збільшення кількості засобів ураження. Чим більше вогневих засобів залучається до поразки розвіданої цілі, тим більше очікуваний ступінь її ураження. Проте збільшення кількості засобів поразки неминуче пов'язане зі збільшенням часу на підготовку вогню. Отже, чим більше вогневих засобів залучається до поразки розвіданої високоманеврової цілі, тим менше ймовірність своєчасності вогню.

Визначимо кількість і тип вогневих засобів, які доцільно залучити до поразки високоманеврової цілі. Так, час перебування артилерійської батареї самохідних неброньованих гармат на вогневій позиції може складати від 11 до 14 хвилин або в середньому t = 12,5 хвилини. Засобами звукової і радіолокаційної розвідки ціль може бути розвідана не раніше початку її вогневої діяльності, тобто не раніше ніж через 4-6 хв (у середньому через 5 хв) після початку її розгортання в новому позиційному районі. Час виконання вогневого завдання при витраті 10 снарядів на гармату складає приблизно 3 хвилини. Вважатимемо, що до поразки цілі залучаються вогневі підрозділи, які скомплексовані зі станцією АРК- 1. У цьому випадку час розвідки цілі по трьох снарядах, визначення і передачі даних по цілі буде не більше 2 хв, а час підготовки вогню одним дивізіоном складе приблизно 3,5 хвилини (згідно з [6] на оцінку “добре”).Звідки t_n=13,5хв, що перевищує середній час перебування самохідної батареї евентуального противника на вогневій позиції, тому Рсв.= 0.

Розрахуємо ймовірність своєчасного вогню, якщо до стрільби на поразку залучається реадн БМ-21. За цих умов t_n=11 хв, оскільки час виконання вогневого завдання при витраті 25 снарядів на машину складе приблизно 30 секунд. Припустимо, що станція АРК-1 веде розвідку стріляючої цілі, при цьому час стрільби батареї евентуального противника складає 6 хвилин (t_р = 6 хв). Кількість цілей, розвіданих в одну хвилину складає, Л = 0,5 ц/хв, тобто одна ціль за дві хвилини. У цих умовах імовірність своєчасного вогню визначиться за формулою (5):

.

Припустимо, що ступінь ураження дорівнює М=30% [7]. Тоді значення показника ефективності стрільби з урахуванням імовірності своєчасного вогню визначається за формулою (1) і дорівнює

М* = М·Рсв= 30 ?0,56 = 16,8%.

Результати аналогічних розрахунків, виконаних у припущенні, що залучення до стрільби кожного подальшого дивізіону веде до збільшення часу підготовки вогню на 1 хвилину, наведені в табл.1.

Таблиця 1 - Ступінь ураження артилерійської батареї самохідних гармат залежно від кількості реадн БМ-21, що залучаються до стрільби.

Результати розрахунків, проведених за цих умов, відображають залежність очікуваного ступеня ураження цілі від кількості дивізіонів, що залучаються до стрільби. Аналізуючи результати розрахунків, неважко помітити, що зміна М* зі збільшенням кількості дивізіонів, що залучаються, залежить більшою мірою від імовірності своєчасного вогню. Отже, за даних умов доцільно використовувати 1 реадн БМ-21.

Розглянемо вплив виду засобів розвідки на ймовірність своєчасного відкриття вогню по батареї самохідних гармат. До поразки залучається реадн БМ-21, скомплектований з РЛС типу “Зоопарк-2”, інтенсивність розвідки Л якої нехай становить 6 ц/хв Тоді ймовірність своєчасного відкриття вогню складатиме згідно з формулою (5)

Для садн СГ 2С3М за цих умов t_n =12,5, отже Рсв.=0, оскільки t_n ? t.

Розглянемо формулу (6) і проведемо аналіз її вихідних величин. Можна прийти до висновку, що Л змінюється лише в залежності від типу засобів розвідки, t_в.вз.- часовий показник, що залежить від режиму вогню зразків ураження, для 2С3м - 3 хв, для БМ-21 - 0,5 хв

Проведемо аналіз впливу часу виявлення цілі і підготовки вогню дивізіоном на ймовірність своєчасного вогню і взагалі на показник ефективності стрільби (ПЕС) з урахуванням своєчасного вогню (табл.2).

Таблиця 2 - Ступінь ураження артилерійської батареї самохідних гармат залежно від часу на розвідку, передачу даних і підготовки установок для стрільби

Час, необхідний на розвідку цілі, передачу даних по цілі, затвердження рішення, постановку задач, наведення і заряджання гармат, повинен бути меншим 4,5 хв(12,5-8=4,5).

Припустимо, що час виявлення цілі, передачі даних по цілі, підготовки і ведення вогню для одного садн 152-мм СГ 2С3М складає t_n=10 хв Розглянемо ступінь ураження батареї самохідних гармат залежно від числа дивізіонів, що залучаються для стрільби (табл.3).

Таблиця 3 - Ступінь ураження артилерійської батареї самохідних гармат залежно від кількості садн 152- мм СГ 2С3М, що залучаються до стрільби

За результатами розрахунків, що наведені в табл. 1, 2, 3, можна зробити висновок про необхідність удосконалення існуючих АСУ чи прийняття на озброєння нових АСУ вогнем артилерійських підрозділів, з характеристиками часу збирання, обробки, зберігання та видачі інформації про противника, підготовку даних для стрільби по цілі та передачі інформації не більше 1 хв.

SUMMARY

The article deals with the problems of automation of process a fire for effect of self-propelled artillery batteries of enemy. Consideration was given decision of a well-timed fire delivered at a target.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

Барковский А.Ф. Степень поражения движущихся и высокоманевренных целей. - Л.: ВАА, 1996. - 24с.

Барковский А.Ф. Основы оценки эффективности и выработка рекомендаций по поражению целей огнем артиллерии. - Л.: ВАУ, 2000. - 309 с.

FM 6-70 Tactics. Techniques and Procedures for M109A6 HOWITZER (PALADIN) OPERATIONS COORDINATING DRAFT - Apparently 01 October 1998

Теория стрельбы наземной артиллерии - М.: Воениздат, 1960. - Книга 1. - 534 с.

Правила стрільби та управління вогнем артилерії. Група, дивізіон, батарея, взвод, гармата. - К.: Варта, 1995. - 304 с.

Курс підготовки артилерії Збройних сил України(КПА-94). Дивізія, бригада(полк), дивізіон, батарея, взвод, гармата. - К.: Варта. 1995. - 160 с.

Теоретические основы управления огнем артиллерии: Учебник. - Л.: ВАА, 1976. - 450с.